抽油机是有杆抽油系统中最重要的地面设备之一，其工作性能的好坏直接影响着整个抽油系统的工作状况和效率。而游梁式抽油机是其中使用最普遍的抽油机，其结构简单、可靠性高、维修方便、可以适应各种复杂的现场工况。但游梁式抽油机存在能耗大、电动机负载率低及电动机负载扭矩存在负扭矩等缺点，因此游梁式抽油机的节能问题引起国内外生产厂商及各大院校科研机构的高度关注。本文针对游梁式抽油机存在的“大马拉小车”的现象，在对游梁式抽油机进行运动学与动力学计算后，通过ADAMS软件和AMESim软件联合仿真建模对常规游梁式抽油机进行了运动学和动力学仿真分析，通过对比目前普遍使用的抽油机节能措施及分析抽油机耗能的原因后，设计出一种新的液压蓄能节能系统实现游梁式抽油机的节能，并在AMESim和ADAMS的联合仿真中对系统和电机特性进行了能量回收方面的仿真研究。论文主要包括以下几个部分：1、分析了游梁式抽油机的节能研究背景及其意义，回顾了游梁式抽油机的节能技术发展状况、国内采用液压节能装置实现游梁式抽油机的节能的相关研究单位取得的成果和虚拟样机在石油机械上的应用，重点对研究的课题进行了详细的阐述，提出了本文的主要研究内容。2、介绍了游梁式抽油机的结构及其工作原理，并对其运动学和动力学进行了分析，建立了运动学与动力学数学模型，为后续的虚拟样机模型的建立和改造优化设计提供理论依据。3、通过UG软件建立了游梁式抽油机三维实体仿真模型，在ADAMS中和AMESim联合仿真模型中完成了抽油机运动学和动力学的仿真测试，得到了游梁式抽油机悬点的运动规律、减速箱曲柄输出轴扭矩及输出功率和电机输出功率等仿真曲线，通过对仿真数据的分析，得出常规游梁式抽油机的电机负载率等使用情况。4、设计了由液压蓄能节能系统组成的新的能量回收方案，文中重点分析了节能系统的工作原理，对液压系统中的关键部件蓄能器、液压泵和液压马达进行了数学建模分析，并根据功率平衡方程，确定了蓄能器、液压泵和液压马达的各个参数。基于AMESim软件建立了液压节能系统的模型，在第三章虚拟样机模型的基础上，实现了节能型游梁式抽油机联合仿真。通过仿真分析计算，消除了负功对电动机的影响，提高了电机的效率，电动机节电率达到23.3%，节能效果比较明显。5、总结了论文的全部工作，分析了本文的不足，并对后续的研究工作进行了展望。